JP2018165177A - ローラモータと搬送コンベア - Google Patents

Abstract

【課題】 部品点数を減らした簡易な構成とし容易に製造できるローラモータと搬送コンベアを提供すること。【解決手段】 ローラ本体と、上記ローラ本体内に内装された駆動モータと、上記ローラ本体内に内装され上記駆動モータの回転を上記ローラ本体に伝達する回転伝達機構と、を具備したローラモータにおいて、上記ローラ本体の内周面にはギヤが形成されていて、上記駆動モータの回転を上記回転伝達機構を介して上記ローラ本体に直接伝達するようにしたもの。【選択図】 図３

Description

本発明は、ローラモータと搬送コンベアに係り、特に、部品点数を減らした簡易な構成とし容易に製造できるように工夫したものに関する。

従来のローラモータと搬送コンベアを開示するものとして、例えば、特許文献１と特許文献２がある。

まず、特許文献１に記載されたモータローラは概略次のような構成をなしている。上記モータローラには固定軸があり、この固定軸には中空のローラ本体が回転可能に支持されている。上記ローラ本体の内部にはモータが設置されている。このモータは、上記固定軸に固定された固定子と、この固定子の外周に配置され上記固定軸に回転可能に支持された回転子と、から構成されている。

上記内部回転子には略円筒形状の外部磁性体が固着されており、上記固定軸の上記外部磁性体の内側に位置する部分には内部磁性体が遊嵌されている。上記外部磁性体と内部磁性体は電磁気的に結合されており、上記モータに通電され上記内部回転子が回転・駆動されると、上記外部磁性体と内部磁性体の相互作用により上記内部磁性体が回転される。

上記内部磁性体には第１中心歯車が形成されており、この第１中心歯車の外周側には第１遊星歯車が噛合されている。上記第１遊星歯車は第２中心歯車が形成され上記固定軸に遊嵌された構体に回転可能に設置されている。
上記第２中心歯車の外周側には第２遊星歯車が噛合されている。上記第２遊星歯車は第３中心歯車が形成され上記固定軸に遊嵌された構体に回転可能に設置されている。
上記第３中心歯車の外周側には第３遊星歯車が噛合されている。上記第３遊星歯車は上記固定軸に固定された構体に回転可能に設置されている。
すなわち、上記第１中心歯車、第１遊星歯車、第２中心歯車、第２遊星歯車、第３中心歯車、第３遊星歯車によって減速歯車機構が構成されている。上記ローラ本体の内面には内歯筒が固定されていて、第１遊星歯車、第２遊星歯車、第３遊星歯車はこの内歯筒に噛合されている。
そして、上記内部回転子の回転が、上記減速歯車機構を介して上記内歯筒に伝達され、この内歯筒を介して上記ローラ本体に伝達される。

次に、特許文献２に記載されたモータ内蔵ローラには、同軸上に配置された２つの支軸がある。これら支軸の外周側には円筒形状のローラ本体が回転可能に設置されている。このローラ本体内にはモータ部が設置されている。このモータ部は、上記支軸の一方に固着された固定子と、この固定子の外周側に回転可能に設置され、電力を供給されると上記固定子に対して回転・駆動される回転子と、から構成されている。

この回転子の先端側には第１の太陽歯車があり、この第１の太陽歯車の外周側には複数の第１の遊星歯車が噛合されている。これら第１の遊星歯車は、上記第１の太陽歯車が回転されると自転するとともに上記第１の太陽歯車の外周側を公転する。上記ローラ本体内には第２の太陽歯車が回転可能に設置されていて、この第２の太陽歯車は上記第１の遊星歯車の公転によって回転される。
上記第２の太陽歯車の外周側には複数の第２の遊星歯車が噛合されている。これら第２の遊星歯車は、上記第１の遊星歯車と同様に、上記第２の太陽歯車によって自転及び公転される。上記ローラ本体内には第３の太陽歯車が回転可能に設置されていて、この第３の太陽歯車は上記第２の遊星歯車の公転によって回転される。
上記第３の太陽歯車の外周側には複数の第３の遊星歯車が噛合されている。これら第３の遊星歯車は、上記第１の遊星歯車と同様に、上記第３の太陽歯車によって自転する。
なお、第３の遊星歯車の公転はクラッチ機構のオンにより選択的に規制される。

また、上記ローラ本体内には内歯歯車が設置されている。この内歯車には略円筒形状の内周面に周方向に向かって歯が形成されている。この内歯車には、上記第１の遊星歯車、上記第２の遊星歯車、及び、上記第３の遊星歯車が噛合されている。

そして、回転子の回転が、第１の太陽歯車、複数の第１の遊星歯車、第２の太陽歯車、複数の第２の遊星歯車は、第３の太陽歯車を介して複数の複数の第３の遊星歯車に伝達される。第３の遊星歯車の公転はクラッチ機構のオンにより規制されるので、第３の遊星歯車の自転により上記内歯歯車を介してローラ本体が回転することになる。

実開昭５８−１３４３１５号公報 実開昭５９−４０２２０号公報

上記従来の構成によると、次のような問題があった。
すなわち、ローラ本体とは別に内歯筒若しくは内歯歯車を設置する構成になっているため、その分構成が複雑化するとともに製造が面倒になるという問題があった。

本発明はこのような点に基づいてなされたものでその目的とするところは、部品点数を減らした簡易な構成とし容易に製造できるローラモータと搬送コンベアを提供することにある。

上記目的を達成するべく本願発明の請求項１によるローラモータは、ローラ本体と、上記ローラ本体内に内装された駆動モータと、上記ローラ本体内に内装され上記駆動モータの回転を上記ローラ本体に伝達する回転伝達機構と、を具備したローラモータにおいて、上記ローラ本体の内周面にはギヤが形成されていて、上記駆動モータの回転を上記回転伝達機構を介して上記ローラ本体に直接伝達するようにしたことを特徴とするものである。
又、請求項２によるローラモータは、請求項１記載のローラモータにおいて、上記ギヤは上記ローラ本体の内周面に全長にわたって形成されていることを特徴とするものである。
又、請求項３によるローラモータは、請求項１又は請求項２記載のローラモータにおいて、上記回転伝達機構は複数段の遊星歯車機構から構成されていることを特徴とするものである。
又、請求項４によるローラモータは、請求項１〜請求項３の何れかに記載のローラモータにおいて、上記ローラ本体は押出成形品であることを特徴とするものである。
又、請求項５による搬送コンベアは、請求項１〜請求項４の何れかに記載のローラモータを適宜のピッチで配置してなることを特徴とするものである。

以上述べたように本願発明の請求項１によるローラモータによると、ローラ本体と、上記ローラ本体内に内装された駆動モータと、上記ローラ本体内に内装され上記駆動モータの回転を上記ローラ本体に伝達する回転伝達機構と、を具備したローラモータにおいて、上記ローラ本体の内周面にはギヤが形成されていて、上記駆動モータの回転を上記回転伝達機構を介して上記ローラ本体に直接伝達するようにしたので、ローラ本体を製造すれば内周側のギヤも形成されており、部品点数が少ない簡易な構成とすることができ、容易に製造することができる。
又、請求項２によるローラモータによると、請求項１記載のローラモータにおいて、上記ギヤは上記ローラ本体の内周面に全長にわたって形成されているので、上記回転伝達機構の構成が変わってもそのまま対応することができる。
又、請求項３によるローラモータによると、請求項１又は請求項２記載のローラモータにおいて、上記回転伝達機構は複数段の遊星歯車機構から構成されているので、簡易な構成によりトルクを確保することができる。
又、請求項４によるローラモータは、請求項１〜請求項３の何れかに記載のローラモータにおいて、上記ローラ本体は押出成形品であるので、容易に製造することができる。
又、請求項５による搬送コンベアによると、請求項１〜請求項４の何れかに記載のローラモータを適宜のピッチで配置してなるので、容易に製造することができる。

本発明の一実施の形態を示す図で、搬送コンベアの一部を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、ローラモータの平面図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、図３のＩＶ−ＩＶ断面図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、図３のＶ−Ｖ断面図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、図３のＶＩ−ＶＩ断面図である。 本発明の一実施の形態を示す図で、図３のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。

以下、図１乃至図７を参照して本発明の一実施の形態について説明する。図１は本実施の形態による搬送コンベア１の一部を示す斜視図であり、上記搬送コンベア１には本体フレーム３がある。この本体フレーム３は、平行に配置された側面フレーム５ａ、５ｂと、これらの側面フレーム５、５の前端側（図１中左下側）同士を連結する前端側連結フレーム７と、上記側面フレーム５ａ、５ｂの後端側（図１中右上側）同士を連結する図示しない後端側連結フレームと、その他図示しない多数の構造材と、から構成されている。

上記側面フレーム５ａ、５ｂ間には、１個のローラモータ９と２個のローラ１１、１３とからなる組が複数組（図１ではその内３組のみ示す）設置されている。上記ローラモータ９とローラ１１、１３は、所定のピッチで配置されている。隣接する上記ローラモータ９と上記ローラ１１の幅方向（図１中左上から右下に向かう方向）一端側にはベルト１５が巻回されており、隣接する上記ローラ１１と上記ローラ１３の幅方向（図１中左上から右下に向かう方向）一端側にもベルト１７が巻回されている。

次に、上記ローラモータ９の構成について説明する。
まず、図２に示すように、上記ローラモータ９にはローラ本体２１がある。このローラ本体２１は略円筒形状を成していて、図３に示すようにその内周面には全長にわたってギヤ２３が形成されている。上記ローラ本体２１は、例えば、アルミニウム製であり、押し出し成形によって製造される。

また、上記ローラ本体２１の一端側（図３中左側）には、プーリ２５が固着されている。このプーリ２５の外周側には、環状溝である第１プーリ溝２７と第２プーリ溝２９が平行に形成されている。また、上記プーリ２５の中心には貫通孔３１が形成されている。また、上記ローラ本体２１の他端側（図３中右側）には、端部カバ３３が固着されている。この端部カバ３３には貫通孔３５が形成されている。

図３に示すように、上記ローラ本体２１内の両端側には、それぞれ軸受３７、３９が設置されている。上記軸受３７は、上記ローラ本体２１に固定された外輪４１と、この外輪４１の内側に設置された内輪４３と、上記外輪４１と上記内輪４３との間に設置されたリテイナ４５と、このリテイナ４５に保持された複数の鋼球４７とから構成される。上記軸受３９も上記軸受３７と同様の構成である。
なお、上記軸受３９の構成要素については上記軸受３７の構成要素と同じ符号を付し、その説明を省略する。

また、上記ローラ本体２１内の一端側（図３中左側）には、上記軸受３７を介して支持部材４９が設置されている。この支持部材４９は、中心に貫通孔５１が形成されている。この貫通孔５１は略六角形状の横断面形状を成している。また、上記支持部材４９の一端側（図３中左側）は縮径されて軸部５３となっており、この軸部５３が上記プーリ２５の貫通孔３１を貫通し、上記軸部５３の先端が外部に露出している。

また、上記ローラ本体２１内の他端側（図３中右側）には、上記軸受３９を介してモータケース５５が設置されている。上記ローラ本体２１、プーリ２５、及び、端部カバ３３は上記軸受３７、３９を介して上記支持部材４９及びモータケース５５の回りを回転する。上記モータケース５５には、略円筒形状であり上記軸受３９によって他端側（図３中右端側）を支持されたモータケース本体５７がある。このモータケース本体５７の他端側（図３中右端側）には支持部材５９が固着されている。この支持部材５９の中心には貫通孔６１が形成されている。この貫通孔６１は略六角形状の横断面形状を成している。また、上記支持部材５９の他端側（図３中右側）は縮径されて軸部６３となっており、この軸部６３は上記端部カバ３３の貫通孔３５を貫通し、上記軸部６３の先端が外部に露出している。

また、上記モータケース本体５７の一端側（図３中左側）には、モータケースカバ６５が固着されている。このモータケースカバ６５には貫通孔６７が形成されている。

上記モータケース５５内には駆動モータ６９が設置されている。この駆動モータ６９は、モータハウジング７１と、モータハウジング７１の内周側に設置されたステータ７３と、上記モータハウジング７１に対して回転可能に設置され上記貫通孔６７を貫通して上記モータケース５５の一端側（図３中左側）に突出された出力軸７５と、上記出力軸７５に固着され上記ステータ７３の内側に設置されたロータ７７と、から構成されている。

また、上記ローラ本体２１内には、回転伝達機構７９が設けられている。以下、この回転伝達機構７９の構成について説明する。
上記回転伝達機構７９は、第１遊星歯車機構８０ａ、第２遊星歯車機構８０ｂ、第３遊星歯車機構８０ｃから構成されている。

上記第１遊星歯車機構８０ａは、次のような構成となっている。
上記駆動モータ６９の出力軸７５の先端側（図３中左側）には、第１太陽歯車８１が固着されている。上記モータケースカバ６５の一端側（図３中左側）には外歯車ユニット８３が固着されている。この外歯車ユニット８３には略ドーナツ型円板状の第１遊星歯車キャリア８５が回転可能に設置されている。また、上記外歯車ユニット８３の一端側（図３中左端側）は略円筒形状となっており、内周面に内歯車８７が形成されている。
図４に示すように、上記第１太陽歯車８１の外周側には、上記第１太陽歯車８１と上記内歯車８７に噛合される複数個（この一実施の形態の場合は４個）の第１遊星歯車８９が設置されている。これらの第１遊星歯車８９は、上記第１遊星歯車キャリア８５に立設された第１遊星歯車回転軸９１に回転可能に設置されている。

上記第２遊星歯車機構８０ｂは、次のような構成となっている。
上記第１遊星歯車８９の一端側（図３中左側）には、第２太陽歯車９３が設置されている。この第２太陽歯車９３の他端側（図３中右側）には、拡径されるとともに上記第１遊星歯車回転軸９１の一端側（図３中左側）が係合される遊星歯車側連結部９５がある。この遊星歯車側連結部９５の他端側（図３中左側）は縮径された軸部９７となっており、この軸部９７の先端側（図３中左側）の外周面には歯部９９が形成されている。

また、上記第２太陽歯車９３の軸部９７の基端側（図３中右側）には、第２遊星歯車キャリア１０１が回転可能に設置されている。上記第２太陽歯車９３の歯部９９の外周側には、上記第２太陽歯車９３の歯部９９と上記ローラ本体２１のギヤ２３に噛合される複数個（この一実施の形態の場合は４個）の第２遊星歯車１０３が設置されている。これらの第２遊星歯車１０３は、上記第２遊星歯車キャリア１０１に立設された第２遊星歯車回転軸１０５に回転可能に設置されている。

上記第３遊星歯車機構８０ｃは、次のような構成となっている。
また、上記第２遊星歯車１０３の一端側（図３中左側）に、第３太陽歯車１０７が設置されている。この第３太陽歯車１０７の他端側（図３中右側）には、拡径されるとともに上記第２遊星歯車回転軸１０５の一端側（図３中左側）が係合される遊星歯車側連結部１０９がある。この遊星歯車側連結部１０９の他端側（図３中左側）は縮径された軸部１１１となっており、この軸部１１１の先端側（図３中左側）の外周面には歯部１１３が形成されている。

また、上記第３太陽歯車１０７の軸部１１１の基端側（図３中右側）には、第３遊星歯車キャリア１１５が回転可能に設置されている。上記第３太陽歯車１０７の歯部１１３の外周側には、上記第３太陽歯車１０７の歯部１１３と上記ローラ本体２１のギヤ２３に噛合される複数個（この一実施の形態の場合は４個）の第３遊星歯車１１７が設置されている。これらの第３遊星歯車１１７は、上記第３遊星歯車キャリア１１５に立設された第３遊星歯車回転軸１１９に回転可能に設置されている。

また、上記第３遊星歯車１１７の一端側（図３中左側）には、軸連結部材１２１が設置されている。この軸連結部材１２１の他端側（図３中右側）には、拡径されるとともに上記第３遊星歯車回転軸１１９の一端側（図３中左側）が係合される遊星歯車側連結部１２３がある。この遊星歯車側連結部１２３の他端側（図３中左側）は縮径された支持部側連結部１２５となっている。図７に示すように、この支持部連結用凸部１２５には略六角形状の横断面形状を成す支持部連結用凹部１２７が形成されている。

次に、上記回転伝達機構７９と上記支持部材４９との間の構成について説明する。上記軸連結部材１２１と支持部材４９の間には支持部連結用軸１２９が設置されている。この支持部連結用軸１２９は、図７に示すように、略六角形の横断面形状を成している。上記支持部材４９の貫通孔５１には上記支持部連結用軸１２９の一端側（図３中左端側）が挿入されており、上記軸連結部材１２１の支持部連結用凹部１２７には上記支持部連結用軸１２９の他端側（図３中右端側）が挿入されている。

上記側面フレーム５ａ、５ｂには、内側（図１中右下又は左下に向かう方向）に向けて、図示しない支持軸が突設されていて、これら図示しない支持軸が上記支持部材４９の貫通孔５１や支持部材５９の貫通孔６１に挿入されることで、上記ローラモータ９が上記側面フレーム５ａ、５ｂ間に設置される。上記図示しない支持軸も、略六角形の横断面形状を成しており、上記支持部材４９は上記側面フレーム５ａに対して回転を規制され、上記支持部材５９は上記側面フレーム５ｂに対して回転を規制された状態となっている。

次に、上記ローラ１１、１３の構成について説明する。
上記ローラ１１、１３は、上記ローラモータ９から回転伝達機構７９と駆動モータ６９等が除去され、ローラ本体２１内に支持部材４９と支持部材５９を連結する図示しない固定軸が設置されている。すなわち、上記ローラ１１、１３は、上記支持部材４９、上記支持部材５９、及び、上記図示しない固定軸に対して、軸受３７、３９を介して、上記ローラ本体２１、プーリ２５、端部カバ３３が回転されるように構成されている。
また、上記ローラ１１、１３は上記ローラモータ９と同様に上記側面フレーム５ａ、５ｂに設置される。
なお、上記ローラ１１、１３と上記ローラモータ９に共通する構成要素については、同じ符号を付し、その説明を省略する。

次に、上記ローラモータ９、上記ローラ１１、１３の回転を伝達する構成について説明する。既に述べたように、隣接する上記ローラモータ９と上記ローラ１１の幅方向（図１中左上から右下に向かう方向）一端側にはベルト１５が巻回されており、隣接する上記ローラ１１と上記ローラ１３の幅方向（図１中左上から右下に向かう方向）一端側にもベルト１７が巻回されているが、上記ベルト１５は上記ローラモータ９と上記ローラ１１の第２プーリ溝２９に巻回されており、上記ベルト１７は上記ローラ１１と上記ローラ１３の第１プーリ溝２７に巻回されている。

次に、この一実施の形態の作用について説明する。
まず、ローラモータ９の動作について説明する。上記ローラモータ９の駆動モータ６９を回転駆動させると、第１太陽歯車８１の回転によって、第１遊星歯車８９が自転すると共に上記第１太陽歯車８１の外周側を公転する。
上記第１遊星歯車８１の公転によって、第２太陽歯車９３が回転される。上記第２太陽歯車９３の回転によって、第２遊星歯車１０３が自転すると共に上記第２太陽歯車９３の外周側を公転する。
また、上記第２遊星歯車９３の公転によって、第３太陽歯車１０７が回転される。上記第３太陽歯車１０７の回転によって第３遊星歯車１１７が自転するが、上記軸連結部材１２１の回転は支持部連結用軸１２９と支持部材４９を介して側面フレーム５ａによって規制されているため、上記第３遊星歯車１１７の公転も規制される。上記第３遊星歯車１１７の自転が上記ギヤ２３を介して上記ローラ本体２１に伝達される。
このようにして、上記ローラモータ９のローラ本体２１が回転される。

上記ローラモーラ９のローラ本体２１の回転はプーリ２５、２５とベルト１５を介してローラ１１のローラ本体２１に伝達され、上記ローラ１１のローラ本体２１の回転はプーリ２５、２５とベルト１７を介してローラ１３のローラ本体２１に伝達される。
上記ローラモータ９、ローラ１１、ローラ１３上に、図示しない搬送対象物が載置されると、上記ローラモータ９、ローラ１１、ローラ１３のローラ本体２１、２１、２１の回転により、前方（図１中左下方向）又は後方（図１中右上方向）に上記図示しない搬送対象物が移動される。

次に、この一実施の形態による効果について説明する。
まず、ローラ本体２１の内周面にギヤ２３が形成されているため、上記ローラ本体２１とは別にギヤ２３が形成された部材を用意する必要がなく、ローラモータ９を部品点数が少ない簡易な構成とすることができ、容易に上記ローラモータ９を製造できる。
また、上記ギヤ２３は上記ローラ本体２１の全長にわたって形成されているので、例えば、回転伝達機構７９の遊星歯車機構の段数が変更されて、ローラ本体２１への回転伝達部位の位置が変更されても問題はなくそのままで対応することができる。
また、回転伝達機構７９は、遊星歯車機構８０ａ、８０ｂ、８０ｃから構成されているので、簡易な構成により所望の減速を行なうことができる。
また、搬送コンベア１は、ローラモータ９を適宜のピッチで配置して構成されているので、必要な駆動力を容易に提供することができる。
また、本実施の形態におけるローラ本体２１はアルミの押出成形品であるので、その製造も容易である。

尚、本発明は、前記一実施の形態に限定されるものではない。
ベルトを介してローラモータの回転を伝達されるローラの数は、１つの場合や、３つ以上の場合も考えられる。また、ローラモータとローラの組の数も、様々な場合が考えられる。
また、ローラ本体の製造方法には様々な場合が考えられる。
また、回転伝達機構の構成も様々な場合が考えられる。
また、前記一実施の形態においてはローラ本体をアルミの押出成形品として説明したが、それ以外にも、マグネシウムの押出成形品、樹脂の押出成形品、等、様々な材質の押出成形品とすることが考えられる。
また、押出成形品に限定されるものでもない。
その他、図示した構成はあくまで一例である。

本発明は、例えば、ローラモータと搬送コンベアに係り、特に、部品点数を減らした簡易な構成とし容易に製造できるように工夫したものに関し、例えば、工場内に設置されるコンベアに好適である。

１ 搬送コンベア
９ ローラモータ
２１ ローラ本体
２３ ギヤ
６９ 駆動モータ
７９ 回転伝達機構
８０ａ 第１遊星歯車機構
８０ｂ 第２遊星歯車機構
８０ｃ 第３遊星歯車機構

Claims (5)

1. ローラ本体と、
   上記ローラ本体内に内装された駆動モータと、
   上記ローラ本体内に内装され上記駆動モータの回転を上記ローラ本体に伝達する回転伝達機構と、
   を具備したローラモータにおいて、
   上記ローラ本体の内周面にはギヤが形成されていて、上記駆動モータの回転を上記回転伝達機構を介して上記ローラ本体に直接伝達するようにしたことを特徴とするローラモータ。
2. 請求項１記載のローラモータにおいて、
   上記ギヤは上記ローラ本体の内周面に全長にわたって形成されていることを特徴とするローラモータ。
3. 請求項１又は請求項２記載のローラモータにおいて、
   上記回転伝達機構は複数段の遊星歯車機構から構成されていることを特徴とするローラモータ。
4. 請求項１〜請求項３の何れかに記載のローラモータにおいて、
   上記ローラ本体は押出成形品であることを特徴とするローラモータ。
5. 請求項１〜請求項４の何れかに記載のローラモータを適宜のピッチで配置してなることを特徴とする搬送コンベア。

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